Меню

12v стабилизатор напряжения схема

Делаем стабилизатор на 12 вольт своими руками

Отправим материал на почту

Стабилизатор напряжения на 12 вольт зачастую крайне необходим в электрической цепи современных автомобилей. Такая потребность обусловлена тем, что 12-вольтовые аккумуляторы и генераторы вместо стабильных 12 вольт иногда выдают 12,5-14,5 вольт постоянного тока, создавая броски напряжения для приборов. Это означает, что существует угроза выхода из строя противотуманных фар, светодиодных лент, различных музыкальных гаджетов, находящихся в салоне и подключенных к электрической цепи автомобиля. Также такие стабилизаторы необходимы для некоторых бытовых приборов, чтобы понижать и преобразовывать переменный ток в постоянный.

Какими бывают 12-вольтовые стабилизаторы

Любой стабилизатор напряжения на 12 вольт можно классифицировать по одной из модификаций, как импульсный или линейный. То есть, выход у них будет одинаковым, но способ поддержки и конструкции – разными.

Импульсные стабилизаторы

Любые импульсные стабилизаторы состоят из одинаковых запчастей: интегратора и ключа, то есть, это электролит большей емкости и транзистор соответственно. Напряжение в заданном интервале поддерживается следующим образом: происходит цикл быстрого накопления, и отдачи энергии интегратором пока ключ находится в открытом состоянии. Данные стабилизаторы различают по конструктивным особенностям ключей, где они могут быть широтно-импульсные, частотно-импульсными и с триггером Шмитта.

Линейные стабилизаторы

Суть принципа работы линейного стабилизатора заключается в последовательном подключении микросхем или стабилитронов – именно такая схема позволяет регулировать напряжение. Но у таких устройств есть основной недостаток – низкий КПД и для увеличения эффективности приходится усложнять схему. Тем не менее, благодаря дешевизне и простоте сборки, линейные стабилизаторы пользуются большой популярностью у автолюбителей. Кроме того, по сравнению с импульсными моделями, они значительно реже выходят из строя.

Классика жанра

К классическим стабилитронам можно отнести ряд устройств, которые собираются на основе полупроводниковых деталей, например, биполярные транзисторы и стабилитроны. Основная функция по выводу 12 вольт лежит на тех же стабилитронах, как разновидности диодов, которые подключаются в обратной полярности, то есть, на катод идет положительный заряд, а на анод – отрицательный.

Примечательно, что в тех случаях, когда на входе в стабилизатор меньше 12 вольт, ключ остается закрытым и устройство не участвует в цепи питания, то есть, никак не влияет на характеристики напряжения. А вот при превышении 12 вольт ключ срабатывает и поддерживает нужный 12-вольтовый режим. В принципе, используя эту схему, можно собрать стабилизатор напряжения 12 вольт без особых проблем.

Стабилизатор напряжения 12 В своими руками для светодиодов

Итак, как я уже упоминал выше, рабочее питание в бортовой сети автомобиля не имеет постоянства, что может оказать губительное влияние на светодиоды, а это достаточно дорогое оборудование. Поэтому я задался целью рассказать, как сделать стабилизатор напряжения на 12 вольт своими руками точно так, как сделал его сам.

На верхнем изображении показана схема стабилизатора напряжения на 12 вольт, которой, собственно, я и воспользовался, но при этом убрал оттуда диод, так как он нужен в том случае, когда входящее напряжение меньше выходящего. В данной схеме мне понадобилось два стабилизатора, два конденсатора на 100 мкФ 16 В и два конденсатора на 330 мкФ 16 В. Кроме того, нужны провода, и я использовал проводку от старого компа – там изолированы концы, следовательно, как нельзя лучше подходят для приобретенных в магазине стабилизаторов.

Читайте также:  Смертельное напряжение для человека в ваттах

Далее, чтобы собрать стабилизатор напряжения 12 вольт своими руками, нужны паечные работы согласно вышеприведенной схеме. Как вы понимаете, из-за небольшого количества деталей сделать это было совсем не сложно. Проблема заключалась в другом – куда спрятать собранную схему, точнее, что выбрать в качестве корпусной коробки. По большому счету, выбор подходящего вместилища продолжался недолго, так как на глаза попался киндер-сюрприз моего ребенка. В данной ситуации — это идеальный корпус, в который превосходно помещается вся собранная схема и при этом она отлично изолирована.

Дальше, как говорится, дело техники. С двух сторон я просверлил отверстия и вывел через них провода. После этого, чтобы случайно не вырвать провод во время какого-либо ремонта, стабилизатор на 12 вольт нужно было как-то закрепить в этом корпусе. Здесь тоже не пришлось долго думать, так как клеил ноутбук, используя B7000. Клей отличный, убедился на практике и в данном случае просто заполнил пространство у проводов в отверстии этим клеем, который отвердел за полчаса. Так были собраны два устройства. После этого пошел в гараж и мультиметром зафиксировал напряжение, подключив светодиодную ленту: на входе было 12,86 В, на выходе – 11,97 В.

Заключение

Это, конечно, не панацея и такое устройство можно приобрести в радиомагазинах, но они, к сожалению, не всегда есть в наличии. А вот собрать стабилизатор на 12 вольт своими руками можно всегда – такие детали купить несложно.

Источник

Стабилизатор напряжения 12 вольт

Напряжение постоянного тока для питания многих электрических устройств, гаджетов и электронных схем, требует стабилизации. Часто встречающиеся величины напряжений – 5, 9, 12 и 24 вольта. Наиболее востребованы преобразователи на 12 В. Питание генераторов, усилителей, светодиодных подсветок, зарядных устройств осуществляется именно этой величиной напряжения. Стабилизатор 12в является неотъемлемой частью схем блоков питания.

Разновидности 12В стабилизаторов

Подобные устройства могут быть собраны на транзисторах или на интегральных микросхемах. Их задача – обеспечить значение номинального напряжения Uном в нужных пределах, несмотря на колебания входящих параметров. Наиболее популярны следующие схемы:

Схема линейной стабилизации представляет собой простой делитель по напряжению. Его работа заключается в том, что при подаче на одно «плечо» Uвх, на другом «плече» изменяется сопротивление. Это поддерживает Uвых в заданных пределах.

Важно! При такой схеме при большом разбросе значений между входным и выходным напряжениями происходит падение КПД (некоторое количество энергии переходит в тепло), и требуется применение теплоотводов.

Импульсная стабилизация контролируется ШИМ-контроллером. Он, управляя ключом, регулирует длительность токовых импульсов. Контроллер проводит сравнение величины опорного (заданного) напряжения с напряжением на выходе. Входное напряжение подаётся на ключ, который, открываясь и закрываясь, подаёт полученные импульсы через фильтр (ёмкость или дроссель) на нагрузку.

Читайте также:  Кто выпускает стабилизаторы напряжения энергия

К сведению. Импульсные стабилизаторы напряжения (СН) обладают большим КПД, требуют меньшего отвода тепла, но электрические импульсы при работе создают помехи для электронных устройств. Самостоятельная сборка подобных схем имеет существенные сложности.

Классический стабилизатор

Такое устройство имеет в своём составе: трансформатор, выпрямитель, фильтры и узел стабилизации. Стабилизация обычно осуществляется при помощи стабилитронов и транзисторов.

Основную работу выполняет стабилитрон. Это своеобразный диод, который подключается в схему в обратной полярности. Рабочий режим у него – режим пробоя. Принцип работы классического СН:

  • при подаче на стабилитрон Uвх 12 В он открывается и удерживает заявленное напряжение постоянным.

Внимание! Подача Uвх, превышающего максимальные значения, указанные для определённого вида стабилитрона, приводит к его выходу из строя.

Интегральный стабилизатор

Все элементы конструкции таких устройств располагаются на кристалле из кремния, сборка заключена в корпусе интегральной микросхемы (ИМС). Они собраны на базе двух типов ИМС: полупроводниковых и гибридно-плёночных. У первых компоненты твердотельные, у вторых – изготовлены из плёнок.

Главное! У таких деталей всего три вывода: вход, выход и регулировка. Такая микросхема может выдавать стабильно напряжение величиной 12 В при интервале Uвх = 26-30 В и токе до 1 А без дополнительной обвязки.

Целесообразность использования LT 1083/84/85

В схеме стабилизатора напряжения на 12 вольт может быть разная ИМС. В зависимости от серии микросхемы, условия для её работы разнятся. Микросборки серии LT 1083/84/85 можно применять для изготовления стабилизатора на такое напряжение.

К сведению. Ток на выходе LT 1083 может достигать 7 А, на LT 1084 и LT 1085 допустимые токи нагрузки – 5 А и 3 А, соответственно.

Конструкторы для радиолюбителей, поставляемые из Китая, предлагают самостоятельно собрать схему простого блока питания на подобной платформе стабилизаторов.

Стабилизатор, входящий в данную схему, выдаёт на выходе ток до 7,4 А. Резистор R2, позволяющий изменять величину выходного напряжения, можно заменить постоянным, подобрав его значение так, чтобы U на выходе было равно 12 В. Диоды подбираются на напряжение не менее 50 В и ток не менее 12 А.

Внимание! СН на этой микросхеме требует разницы напряжения между входом и выходом не менее 1,5 В. При выполнении этого условия ИМС будет выдавать стабильное напряжение. При этом она имеет тепловую защиту и защиту от превышения значения выходного тока.

Простой СН, сделанный своими руками

Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов, подсветок автомобильных бортовых систем быстро и удобно выполнять, используя для этого микросхемы: LM317, LD1084, L7812, КРЕН 8Б и им подобные устройства. Несколько диодов, сопротивление и сама микросхема – вот составляющие такого СН.

Стабилизатор на LM317

В зависимости от варианта изготовления корпуса LM317 подбирают расположение деталей на плате.

Читайте также:  Таблица напряжения тока для сварки

Изготовление стабилизатора сводится к следующему:

  • к выходу (Vout) припаивают сопротивление с номинальным значением 130 Ом;
  • к контакту входа (Vin) присоединяют провод, подающий напряжение для стабилизации;
  • регулировочный вход (Adj) подключают ко второму выводу резистора.

При подключении в качестве нагрузки светодиодных фонарей, лент и т.д. радиатор не требуется. Сборка занимает 15-20 минут при минимуме деталей. Используя несложную формулу, можно рассчитывать величину сопротивления R для получения определённой величины допустимого тока нагрузки.

Схема на микросхеме LD1084

Поддержанию напряжения 12 В неизменным для устройств светодиодной иллюминации, подключённой к бортовой сети автомобиля, поможет применение данной микросборки.

Здесь для сборки самодельного СН в цепь обвязки микросхемы включаются:

  • два электролитических конденсатора по 10 мкФ * 25 В;
  • резисторы: 1 кОм (2 шт.), 120 Ом, 4,7 кОм (можно постоянный);
  • диодный мост RS407.

Устройство собирается следующим образом:

  • напряжение, снимаемое с диодного моста выпрямителя, подаётся на вход LD1084;
  • на контакт, управляющий режимом стабилизации (Adj), присоединяют эмиттер транзистора КТ818, база которого соединена через два одноколонных сопротивления с цепями питания света фар (ближнего и дальнего);
  • выходная цепь микросхемы соединена с резисторами R1 и R2, а также с конденсатором.

Кстати. Резистор R2 можно брать не переменный, а подстроечный, выставив с его помощью величину выходного напряжения 12 В.

Стабилизатор на диодах и сборке L7812

Подобная микросхема в связке с диодом и конденсаторами может снабжать светодиоды стабильным напряжением 12 В.

Схема построена по ниже изложенному принципу:

  • диод Шоттки 1N401 пропускает через себя ток от плюсовой клеммы аккумулятора и подаёт его на вход микросхемы. При этом «+» электролита (конденсатора на 330 мкФ) также соединён с катодом диода;
  • на выход L7812 присоединяют цепь нагрузки и «+» конденсатора ёмкостью 100 мкФ;
  • все минусовые клеммы (от аккумулятора и обоих электролитических конденсаторов) соединяются с управляющим входом микросхемы.

Электролитические конденсаторы подбирают на напряжение не ниже 25 В.

Самый простой стабилизатор – плата КРЕН

Схемы с использованием крен довольно популярны. Так называют ИМС, в маркировку которых входят сочетания букв КР и ЕН. Это мощные СН, позволяющие выдавать на нагрузку ток до 1,5 А. Они имеют на выходе стабильные 12 В при подаче на вход напряжения до 35 В.

Схема с использованием этой микросхемы собирается так:

  • напряжение с плюсовой клеммы АКБ (аккумуляторной батареи) на вход крен подаётся через диод 1N4007, он защищает цепь аккумулятора от обратных напряжений;
  • минусовая клемма АКБ соединяется с управляющим электродом КРЕН;
  • напряжение с выхода подаётся на нагрузку.

При необходимости микросхему прикручивают к радиатору.

Сборка своими руками стабилизаторов напряжения на 12 В с использованием схем линейных и интегральных СН не составляет особого труда. При этом необходимо следить за температурой нагрева корпуса элементов и при Т0С выше допустимой устанавливать их на теплоотводы (радиаторы).

Видео

Источник

Adblock
detector